Klasyfikacja technik wytwarzania :
· obróbka bezubytkowa (odlewanie, obróbka plastyczna)
· obróbka ubytkowa (obróbka skrawaniem, obróbka erozyjna)
· obróbka przyrostowa (napawanie)
Obróbka ubytkowa:
obróbka skrawaniem: obróbka erozyjna:
obróbka wiórowa obróbka elektroerozyjna
obróbka ścierna obróbka elektrochemiczna
obróbka (zasłonił rzutnik J)-erozyjna
Skrawanie- polega na usuwaniu z przedmiotu obrabianego cienkiej warstwy materiału (zamieniana na wiór) przez ostrze. Celem obróbki skrawaniem jest nadanie obrabianemu przedmiotowi żądanego kształtu, wymiarów i właściwości warstwy wierzchniej przez usunięcie materiału.
Warunki zaistnienia skrawania
· odpowiednie właściwości materiału obrabianego i ostrza (twardość ostrza większa od twardości metalu o ok 20-30 HRC)
· odpowiednia geometria ostrza narzędzia
· odpowiednia kinematyka skrawania
Rodzaje obróbki skrawaniem:
· Obróbka wstępna (skórowanie)- ma na celu usunięcie zewnętrznej warstwy materiału (odlewu, odkuwki)
· Obróbka kształtująca- nadaje przedmiotowi żądany kształt
· Obróbka wykańczająca- zapewnia uzyskanie ostatecznych wymiarów i właściwości warstwy wierzchniej
Zbliżony podział: obróbka zgrubna, średnio dokładna i bardzo dokładna.
Podział obróbki skrawaniem:
· obróbka narzędziami o zdefiniowanej geometrii ostrza( wiórowa)
· obróbka narzędziami o niezdefiniowanej geometrii ostrza (ścierna)
Sposoby skrawania:
· narzędziami o zdefiniowanej geometrii ostrza: toczenie, struganie, dłutowanie, frezowanie, wiercenie, przeciągnie
· narzędziami o niezdefiniowanej geometrii ostrza: szlifowanie, gładzenie, dogładzanie, wygładzanie, polerowanie, docieranie.
Podział ruchów podstawowych:
· 1. ruch główny: umożliwia jednorazowe i umiejscowione oddzielenie warstwy skrawanej
· 2. ruch posuwowy: umożliwia oddzielenie całej warstwy skrawanej
Toczenie- ruch główny, obrotowy wykonywany przez obrabiany przedmiot który jest napędzany od wrzeciona tokarki, ruchy posuwowe wykonują najczęściej jednoostrzowe narzędzia ( noże tokarskie).
Operacje tokarskie:
a) toczenie powierzchni zewnętrznych (obtaczanie)
b) toczenie powierzchni czołowych (planowanie)
c) toczenie powierzchni wewnętrznych (wytaczanie)
d) toczenie gwintów
e) przecinanie i toczenie rowków
Operacje wiertarskie:
a) nawiercanie
b) wiercenia i powiercanie
c) rozwiercanie lub wytaczanie
d) pogłębianie
e) gwintowanie
Wiercenie- podstawowy sposób obróbki otworów w pełnym materiale, przy użyciu narzędzia jedno, dwu lub trzyostrzowego (wiertło). Można wykonywać otwory: przelotowe, nieprzelotowe, niepełne. Otwory wiercone standardowymi wiertłami odznaczają się małą dokładnością wymiarowo-kształtową, dużym rozbiciem i chropowatością.
Rozwiercanie – stosowane w celu zwiększenia dokładności wymiarowo – kształtowej otworów wierconych.
Pogłębianie – operacja mająca na celu powiększenie średnicy wcześniej wywierconego otworu na pewnej jego długości lub wykonania powierzchni przynależnych do otworu.
Gwintowanie – wykonywanie otworu kształtowego (o linii śrubowej) narzędziem zwanym gwintownikiem (narzędziem trzy lub czteroostrzowym). Posuw na obrót równy jest skokowi gwintu.
Frezowanie- sposób obróbki, w którym narzędzie zwane frezem, wykonuje ruch główny obrotowy, a ruchy posuwowe wykonuje najczęściej przedmiot zamocowany na stole frezarki.
Operacje frezarskie:
a) frezowanie płaszczyzn (czołowe lub walcowe)
b) frezowanie rowków pod wpusty
c) frezowanie uzębień
d) frezowanie powierzchni kształtowych
e) frezowanie gwintów
Odmiany frezowania walcowego:
a) przeciwbieżna
b) współbieżna
Struganie- sposób obróbki, w którym ruch przedmiotu jak i narzędzia są ruchami prostoliniowymi. wyróżnia się struganie wzdłużne i poprzeczne.
Operacje strugarskie i dłutownicze:
a) struganie płaszczyzn
b) dłutowanie rowków wpustowych
Przeciągnie- sposób obróbki , w którym naddatek na obróbkę zdejmowany jest wieloostrzowym narzędziem zwanym przeciągaczem. Ostrza jego są tak ukształtowane, że każde następne jest wyższe lub szersze względem poprzedniego w kierunku prostopadłym do długości przeciągacza o grubość warstwy skrawanej.
Operacje przeciągania:
a) powierzchni zewnętrznych
b) powierzchni wewnętrznych
Szlifowanie-sposób obróbki wykończeniowej powierzchni za pomocą narzędzi ściernych, w wyniku której uzyskujemy duże dokładności wymiarowe i kształtowe oraz małą chropowatość. Szlifowanie możemy wykonywać na otworach, wałkach i płaszczyznach. Maszyny do tego typu obróbki nazywane są szlifierkami a narzędzia skrawające to ściernice.
Operacje szlifierskie:
a) szlifowanie płaszczyzn (obwodowe, czołowe)
b) szlifowanie otworów (uchwytowe, planetarne)
c) szlifowanie wałków (kłowe, bezkłowe)
Ściernica- narzędzie ścierne, składające się z ziaren ściernych i nośnika materiału ściernego.
Obciąganie ściernic ma na celu wytworzenie odpowiedniego profilu czynnej powierzchni, przywrócenie jej zdolności skrawanych (ostrzenie), a także zmniejszenie bicia powierzchni roboczych.
Gładzenie (honowanie)- ścierna obróbka wykańczająca, stosowana w celu poprawienia dokładności kształtu i wymiarów oraz uzyskania odpowiedniej jakości warstwy wierzchniej. w tej obróbce ruch główny obrotowy wykonuje narzędzie, które najczęściej także wykonuje ruchy posuwowe posuwisto-zwrotne.
Materiały na ostrza o zdefiniowanej geometrii:
a) Stale narzędziowe
b) Węgliki spiekane (WC + Co wiążący)
c) Cermetale (TiC/Ton + metal wiążący)
d) Ceramika narzędziowa
- Ceramika tlenkowa „biała” (Al2O3)
- Ceramika mieszana „czarna” (70% Al2O3 + TiC/TiN)
- Ceramika azotkowa „szara” (Si3N4)
- Ceramika umocniona wiskerami
(włoskowatymi monokryształami)
e) Materiały supertwarde
- Regularny azotek boru
- Diament (poli- lub monokrystaliczny)
Struktura węglików spiekanych
Udział materiałów narzędziowych:
Rodzaj podstawa rozrzut
Polikrystaliczne materiały supertwarde 0,5 2,5
Ceramika narzędziowa 4 6
Cermetale 5 10
Węgliki spiekane 40 10
Stale szybkotnące 35 5
Powłoki ochronne.
Głównym celem pokryć ochronnych jest ograniczenie zużycia ostrza poprzez:
- zmniejszenie współczynnika tarcia w strefie kontaktu narzędzia z wiórem i przedmiotem obrabianym
- zwiększenie twardości
- stworzenie bariery cieplnej
- ograniczenie dyfuzji
- zmniejszenie zmian chemicznych w warstwach wierzchnich ostrza
Materiały na narzędzia o niezdefiniowanej geometrii ostrza
a) Ziarna ścierne
· Diament
· Regularny azotek boru cBN
· Elektrokorund (Al2O3)
· Węglik krzemu (Sic)
· Węglik boru B4C
b) Spoiwa
· Ceramiczne
· Żywicowe
· Gumowe
· Metalowe
· Magnetyzowe
Technologiczne parametry skrawania
· prędkość skrawania vc
vc = (Π*d*n)/1000 [m/min]
d – średnica narzędzia lub przedmiotu [mm]
n – prędkość obrotowa narzędzia lub przedmiotu obrabianego [Obr/min]
ve = pierw(vc2+vf2 [m/min]
vśr = [(n*ls)(l+m)]/1000 [m/min]
ls - długość skoku
n - liczba podwójnych skoków suwaka na minutę
m = vfvl – stosunek ruchu roboczego do jałowego
· prędkość posuwu vf
vf = f * z * n
f – posuw na obrót [mm/Obr]
fz – posuw na ostrze [mm/ostrze]
z – liczba ostrzy
· głębokość skrawania ap
odległość między powierzchnią obrabianą a obrobioną
ap [mm]
Zalecane parametry
Wszystkie parametry obróbki bazują na założeniu, że przy trwałości 15 min współczynnik korekcyjny ma wartość 1,0
Zatem jeżeli zalecana prędkość skrawania (vc) = 225m/min to trwałość ostrza 10 minut zapewnia 225x1,11 = 250m/min
PARAMETRY SKRAWANIA
· Grubość warstwy skrawanej h
Wymiar przekroju poprzecznego warstwy skrawanej mierzony w kierunku prostopadłym do głównej krawędzi skrawającej
· Szerokość warstwy skrawanej b
Wymiar przekroju poprzecznego warstwy skrawanej mierzony w kierunku równoległym do głównej krawędzi skrawającej
· Pole powierzchni przekroju poprzecznego warstwy skrawanej A
A = Arz + Ar = h * b = f * ap
A – nominalny przekrój poprzeczny warstwy skrawanej
Arz – rzeczywisty przekrój poprzeczny warstwy skrawanej
Ar – resztowy przekrój poprzeczny warstwy skrawanej
...
lukas-777